NUTRIMENTOS
- Componentes de la dieta habitual
- Su ausencia induce un deterioro de la salud
- Las manifestaciones de su déficit se corrigen al retomar la ingesta
- Poseen una función biológica específica
CLASES DE NUTRIMENTOS
HIDRATOSDE
CARBONO
PROTEINAS
LIPIDOS
MINERALES
VITAMINAS
+ AGUA+
macro-nutrientes
micro-nutrientes
OTROS: fibra vegetal
CANTIDADES INGERIDAS POR DIA (dieta ~2000 kcal/d)
H de C ~250 g
PROT ~70 g
LIPIDOS ~70 g
MINERALES~20 g
VITAMINAS~30 mg
+AGUA
~1,5 – 2 l+
macro-nutrientes
micro-nutrientes
OTROS: fibra vegetal (~30 g)
• Dieta argentina promedio contiene 2-3 veces el requerimiento diario
salicilatos
Los pliegues aumentan el área de superfice por un factor de 3-4, las vellosidades por un factor de 10 y las microvello-sidades por un factor de 20. En total el área absortiva de la mucosa aumenta aprox. 800- 1000 veces alcanzando 200-250 m2 en la totalidad del intestino delgado.
Características absortivas del intestino delgado
Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology © 2006 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc
intact intercellular junctions
Describir fuentes, metabolismo (absorción, transporte, almacenamiento) y principales funciones del hierro en el organismo, así como las manifestaciones hematológicas del déficit de este mineral
Explicar las causas por las que el requerimiento de hierro es mayor en las mujeres en la etapa fértil
Explicar la importancia de la concentración plasmática y la saturación de la transferrina, y su relación con los depósitos de ferritina, aclarando de qué manera cambian estos parámetros ante una dieta pobre en hierro
Metabolismo del hierro
Objetivos de aprendizaje
Elementos formes de la sangre
Recuento(por mm3)
Vida media
Función
Glóbulos rojos
(hematíes, eritrocitos)
5 millones120 días
Transporte O2
Plaquetas(trombocitos)
150 – 400.000
8-10 días
Hemostasia
Glóbulos blancos
(leucocitos)4.000-11.000
Variable Defensa
• Las “células” sanguíneas (excepto los linfocitos) - son elementos terminales- tienen una vida media corta,
• Renovación de “células” sanguíneas: 2x1011 / día
• Epitelio intestinal: 1011 / día• Otras células con alto recambio: epidermis,
espermatozoides
Producción celular en MO
Hematopoyesis• Formación de células sanguíneas
• Se produce en la médula ósea
• Todas las células de la sangre proceden de la célula madre hematopoyética (“stem cell”)
• Proceso muy activo
• Involucra numerosos precursores así como factores de crecimiento y citoquinas.
CARACTERÍSTICAS DE LA HEMATOPOYESISCARACTERÍSTICAS DE LA HEMATOPOYESIS
CÉLULAS MADRE PLURIPOTENTES SITUADAS EN LA MÉDULA ÓSEA ROJA DEL ADULTO.EL ESTROMA DE LA MÉDULA ÓSEA SOPORTA LA HEMATOPOYESIS Y CONTRIBUYE A LA REGULACIÓN DE LA MISMA.CÉLULAS MADRE PLURIPOTENTES
QUIESCENTESCAPACIDAD DE DIVIDIRSE DURANTE TODA LA VIDA.NO DIFERENCIADAS TERMINALMENTE.EN SU DIVISIÓN PUEDEN OPTAR POR:
AUTORRENOVACIÓNCOMPROMISO
CÉLULAS MADRE MULTIPOTENTES: AMPLIFICADORES DE POBLACIÓN INTERCALADOS.CÉLULAS DIFERENCIADAS TERMINALMENTE: CON EXCEPCIÓN DE LOS LINFOCITOS, NO TIENEN CAPACIDAD DE AUTORENOVACIÓN.
Stem cell pluripotente
Stem cell linfopoyetica
Stem cell hematopoyetica
SC trombopoyetica SC eritropoyetica SC granulo-monopoyetica
Rodríguez Puyol
CARACTERÍSTICAS DE LA ERITROPOYESISCARACTERÍSTICAS DE LA ERITROPOYESIS
CONSTITUYEN EL 25 – 35% DE LAS CÉLULAS DE LA MÉDULA ÓSEA.
SEGÚN VAN MADURANDO DISMINUYE EL TAMAÑO CELULAR Y NUCLEAR
EL CITOPLASMA VIRA DE AZUL (basófilo) A ROSA (acidófilo)
EL PROCESO DURA 4 – 7 DÍAS
HASTA EL ESTADÍO DE ERITROBLASTO POLICROMATÓFILO HAY MITOSIS, LUEGO LA [Hb] LA INHIBE
Rodríguez Puyol
ESQUEMA DE LA LÍNEA MADURATIVA ESQUEMA DE LA LÍNEA MADURATIVA ERITROBLÁSTICAERITROBLÁSTICA
Rodríguez Puyol
CÉLULA MADRE HEMATOPOYÉTICA
ERITOPOYETINA
RIÑÓN PROERITROBLASTO
ERITROCITO
Oxigenación tisular
DISMINUCIÓN
FACTORES QUE DISMINUYEN LA OXIGENACIÓN
(1. Volumen sanguíneo bajo)
(2. Anemia)
(3. Hemoglobina baja)
(4. Flujo sanguíneo deficiente)
(5. Enfermedad pulmonar)
DISMINUCIÓN
Rodríguez Puyol
Requerimientos metabólicos para la producción de eritrocitos
• Materias primas (Hemoglobina)– Aminoácidos (globina)
– Hierro (grupo hemo)
• Síntesis de ADN (división celular)– Vitamina B12 (cobalamina)
– Ácido fólico
FACTORES DE MADURACIÓN DE LA FACTORES DE MADURACIÓN DE LA ERITROPOYESIS (1)ERITROPOYESIS (1)
Rodríguez Puyol
Requerimientos metabólicos para la producción de eritrocitos
• Cada ml de sangre contiene 1 mg de hierro elemental.
• Se necesitan 16 a 20 mg/día de hierro para reponer los eritrocitos perdidos por envejecimiento
METABOLISMO DEL HIERRO:
ALIMENTOS
HIERRO MEDICINAL
TRANSFUSIONES DE
ERITROCITOS
MENSTRUACIÓN
DESCAMACIÓN CELULAR
HEMORRAGIAS
INGRESOS: PÉRDIDAS:
1-2 mg/d 1-2 mg/d
METABOLISMO DEL HIERRO:
Componente celular esencial:
• Cofactor enzimático– Cadena respiratoria
mitocondrial;– Ciclo de Krebs;
– Síntesis del DNA;- Enzimas CYP450
• Transporte de O2 (Hb y mioglobina)
Acumulación
Intracelular:
• Cataliza formación de radicales libres de O2 altamente tóxicos…
METABOLISMO DEL HIERRO:
HIERRODE LA DIETA
HEMO NO HEMO
CARNES, VÍSCERASHuevo, cereales,
legumbres
ABSORCIÓN ENVALORES BAJOS
ABSORCIÓNTOTAL
METABOLISMO DEL HIERRO:
• Biodisponibilidad del hierro en presencia de componentes de la dieta:
• Alta carnes, coles, calabaza, cítricos, tomate
• Mediana harina de maíz o de trigo, melón,
zanahoria, papa;
• Baja maíz, avena, arroz, manzana, lentejas, espinaca,
huevo, nueces, proteína de soja, uvas
METABOLISMO DEL HIERRO:
• Se ingieren entre 10 y 20 mg/día de hierro, y se absorbe sólo ~10%.
• Normalmente, un varón adulto debe absorber diariamente 1 mg de hierro elemental para satisfacer sus necesidades y las mujeres en edad fértil 1,4-1,6 mg.
METABOLISMO DEL HIERRO:
• El hierro se ingiere en forma férrica, siendo reducido en el estómago por el HCl a ferroso, que es la forma en que es absorbido en intestino delgado proximal, que también posee una ferrireductasa en el borde en cepillo de la célula absortiva.
METABOLISMO DEL HIERRO:
• La absorción de hierro depende de:
1. los depósitos del organismo;
2. los componentes de la dieta (fitatos inhiben,
el ácido ascórbico la incrementa);
3. La secreción ácida gástrica.
METABOLISMO DEL HIERRO:
• El transporte a través de la membrana de la vellosidad intestinal lo realiza una proteína transportadora de metales divalentes (DMT 1);
• Dentro del enterocito, el hierro puede ser almacenado como ferritina o transportado hacia fuera a través de la superficie basolateral de la célula por la ferroportina 1, reoxidado por una hefestina y finalmente unido a la transferrina.
(ferroportin)
METABOLISMO DEL HIERRO:
• La transferrina se presenta en dos formas: monoférrica y diférrica.
• El recambio es muy rápido (10 a 15´);
• El complejo hierro-transferrina circula en el plasma hasta que interactúa con receptores específicos que se alojan en la superficie de las células eritorides de la médula y en el hepatocito.
METABOLISMO DEL HIERRO:
• El hierro incorporado a la hemoglobina entra más tarde en la circulación cuando los nuevos eritrocitos se liberan de la médula ósea, pero…
• Ese hierro forma parte de la masa eritrocitaria y no vuelve a estar disponible para su reutilización hasta que muere el eritrocito.
METABOLISMO DEL HIERRO:
• Se recambia por día el 0.8 al 1% de los eritrocitos;
• El eritrocito envejecido es reconocido por las células del RE que lo fagocitan;
• Se devuelve el Fe a la superficie de la célula RE donde se presenta a la
transferrina circulante;
METABOLISMO DEL HIERRO:
• El hierro para la eritropoyesis proviene de 2 fuentes:
– absorción intestinal del hierro de la dieta – reciclaje del hierro de los eritrocitos senescentes
• En ambos casos, participan gran número de moléculas transportadoras y reguladoras para
su distribución a los tejidos…
HOMEOSTASIS DEL HIERRO:Proteínas involucradas
• Transferrina
• Ferritina
• Receptor de transferrina
• IRE: elementos de respuesta
al hierro• IRP: proteínas
regulatorias del hierro
HOMEOSTASIS DEL HIERRO:Interacción IRP-IRE
• IRP 1 y 2:
Proteínas regulatorias del hierro
• IRE (RNAm)Elementos de respuesta
al hierro:
– RNAm de cadena L y H de ferritina (rol central en
almacenamiento);– RNAm de sintetasa del
ALA eritroide (rol central en consumo de Fe);
– RNAm del receptor de transferrina (rol central en ingreso de Fe
a la célula)…
HOMEOSTASIS DEL HIERRO:Interacción IRP-IRE
Deficiencia de hierro:
Estimula ligadura
de IRP a IRE• Bloquea expresión de
ferritina y d-ALA;• Aumenta expresión
de receptor de transferrina.
Exceso de hierro:
Reduce ligadura
IRP a IRE• Estimula síntesis de
ferritina y d-ALA;• Degradación de RNAm del receptor
de transferrina.
HEPCIDINA:
• Acrónimo de “hepatic bactericidal protein”;
• Actividad antimicrobiana;
• Codificada por gen localizado en el brazo largo del cromosoma 19;
• Su RNAm se expresa fundamentalmente en hígado y en pequeños niveles en
intestino, estómago, colon, pulmón y corazón…
HEPCIDINA: efectos
• Disminuye la salida de hierro de la célula, por lo que es considerado un
regulador negativo de:
– la absorción de hierro en el intestino delgado;– el transporte transplacentario;– liberación del hierro por los macrófagos…
CAUSAS DE FERROPENIA:
FERROPENIA
AUMENTODE LA DEMANDA DE HIERRO
y/o HEMATOPOYESIS
AUMENTO DE LAS PÉRDIDAS DE HIERRO
DISMINUCIÓN DE LAINGESTA O ABSORCIÓN
DE HIERRO
CRECIMIENTO, EMBARAZO
MENSTRUACIÓNHEMORRAGIAS
DESCAMACION G.I.DONACIÓN DE SANGRE
SANGRÍA
ALIMENTACIÓN DEFICIENTEMALABSORCIÓN
ESTADIOS DE LA FERROPENIA:
PRELATENTE:• Balance negativo de hierro
• Disminuye la ferritina (depósitos tisulares)
LATENTE: • Eritropoyesis ferropénica
• La saturación de la transferrina cae a 10 - 15%; se altera la síntesis de hemoglobina
• MANIFIESTA:• Disminución marcada de la saturación de la
transferrina, caída de la sideremia, aparecen claros signos de anemia ferropénica
Metabolismo del hierro y eritropoyesis:-Eritropoyetina
-Transferrina
-Receptor de transferrina
-Transportador de cationes
divalientes
PHD=HIF Prolil-Hidroxilasas
O2
HIF1Pro
Fe+2
2OG CO2 Succinato
HIF1ProOH-
VHLHIF1
Ubiquitinaciòn
DegradaciónProteosoma
ARNT
HIF1
HIF Response ElementA
RN
THIF
1
VEGFEPOLDH
AngiogenesisControl respiratorioMetabol.anaerobico
•Inducción de eritropoyetina (riñón)
HIPOXIA SISTEMICA
PROCESOS FISIOPATOLÓGICOS REGULADOS POR HIPOXIA
Aumento de eritrocitos en sangre
•Inducción de tirosina hidroxilasa y dopamina (cuerpo carotídeo)
Aumento de la frecuencia respiratoria
DISMINUCIÓN DEL NIVEL DE OXÍGENO
EN LA SANGRE Y EN LOS TEJIDOS
•Altitud elevada
•Anemias•Hemorragias
•Enfermedades pulmonarescrónicas
•Inducción de transferrina y de su receptor, DMT-1
Aumento de la absorcióny del transporte de hierro
VITAMINA B 12
TC II- transcobalamina II
Sangre Portal
ABSORCIÓN VITAMINA B 12Ileon Distal
(siguiendo al Na+)
Distribución del calcio en el organismo
hidroxila
Absorción de Calcio en todos los segmentos del intestino
Calbindina
Vesícula
Difusión
La vitamina D3 activa aumenta el contenido intracelular de calbindina, la expresión de la bomba Ca++/ ATPasa basolateral y
la expresión del receptor de calcio apical